Co与Cu掺杂ZnO磁性薄膜的溶胶-凝胶旋涂法制备

用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了Co,Cu单掺杂及(Co,Cu)共掺杂ZnO薄膜.磁性测量表明,无论是单掺还是共掺的ZnO薄膜都具有室温铁磁性,且Co掺杂和共掺杂ZnO薄膜的磁性相近,而Cu单掺ZnO薄膜磁性稍弱一点.用原子力显微镜和X射线衍射研究了Co,Cu掺杂对ZnO薄膜表面形貌和晶体结构的影响,在薄膜中没有发现第二相和磁性团簇的存在,且所有ZnO薄膜样品都存在(002)择优取向.室温光致发光测量在所有的样品中都观察到447和482 nm附近的蓝光发射,认为是由于氧空位浅施主能级上的电子到价带上的跃迁所导致的.     

Nb和Co掺杂对PZT铁电薄膜电性能的影响

用sol-gel法在ITO玻璃衬底上制备了不同比例Nb和Co掺杂的PZT铁电薄膜,薄膜呈以(101)为首要方向的多晶结构。结果表明,Co掺杂的PZT薄膜的剩余极化强度、矫顽场强、相对介电常数和漏电流密度均大于PZT薄膜的相应值,但在掺杂x(Nb)为1%~10%内漏电流密度随着Nb掺杂比例的增加而减小,薄膜的剩余极化强度和相对介电常数也有所减小。     

溶胶-凝胶法制备Co,Cu共掺杂ZnO薄膜 结构及光学特性

采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了纯ZnO薄膜和高浓度Cu掺杂的Co,Cu共掺ZnO(Zn0.90CoxCu0.1-xO,x=0.01,0.03,0.05)薄膜。扫描电镜观察到无论是纯ZnO还是掺杂ZnO薄膜表面都有均匀分布的颗粒,但是在Cu含量较高时均匀性更好。X射线衍射揭示所有样品都具有纤锌矿结构,但是Cu掺杂量的增加使晶格常数略有减小,而晶粒尺寸却略有增大。XPS测试结果表明样品中Co离子的价态为+2价和+3价,Cu离子的价态为+2价和+1价共存。室温光致发光测量在所有样品中均观察到较强的紫外发光峰、蓝光双峰和较弱的绿光发光峰。     

超细Co/Cu纳米多层膜磁性研究

利用磁控溅射方法制备了纳米Co/Cu多层膜。利用扫描探针显微镜(SPM)观测了其表面形貌和磁畴结构,并通过振动样品磁强计(VSM)测量了磁性。结果表明,薄膜的微结构和磁性随非磁性层厚度的变化有着非常显著的变化。超细Co颗粒构造的多层膜样品,颗粒尺寸逐渐增大,磁畴尺寸先减小后增大,最后发生明显的聚集。磁性金属和非磁性金属的比例对多层膜之间的交换耦合相互作用有显著影响。平行膜面方向上的饱和场明显小于垂直膜面方向。当体积比约为1∶80时,平行膜面方向饱和场为95.9 kA/m,垂直方向饱和场为328.1 kA/m。此时两个方向上的饱和场、剩磁、矫顽力和磁滞损耗均为最小值。     

La和Sr的掺杂对PZT薄膜电学性质的影响

该文采用溶胶-凝胶法在LaNiO_3/Pt/Ti/SiO_2/Si基片上制备了掺杂La元素的Pb_(1-0.05)La_(0.05)ZrTiO_3(PLZT)、掺杂Sr元素的Pb_(1-0.05)Sr_(0.05)ZrTiO_3(PSZT)、掺杂La和Sr元素的Pb_(1-0.1)La_(0.05)Sr_(0.05)ZrTiO_3(PLSZT)及未掺杂的锆钛酸铅(PZT)薄膜样品。对不同掺杂情况的样品分别进行了压电系数、电滞回线、介电特性的测试。结果表明,双掺杂样品PLSZT薄膜具有比其他样品更好的铁电性能,其剩余极化强度(P_r)为13.2μC/cm~2,饱和极化强度(P_s)为28.4μC/cm~2,矫顽场(E_c)为54.8 kV/cm;双掺杂样品PLSZT薄膜的压电系数(d_(33))比其他3种样品高,达到153 pC/N。掺杂后的样品与未掺杂的样品相比,其介电常数有略微提高;单掺杂La的样品的介电特性在高频环境下更稳定。     

Cu掺杂对sol-gel法制备的ZnO:Co薄膜发光特性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Cu、Co共掺的Zn0.95-xCo0.05CuxO(x=0,0.01,0.03,0.05)薄膜,并用金相显微镜和X射线衍射(XRD)研究了样品薄膜的形貌和结构,结果发现掺杂量影响着衍射峰的强度和位置。测量了样品的室温光致发光谱(PL谱),所有样品均观察到紫外发光带和蓝光发光带,同时伴随有较弱的绿光发光带。微量Cu掺杂能够显著提高ZnO∶Co薄膜的发光强度,对样品的发光机制进行了讨论。     

Na-Bi共掺对Cu2ZnSnS4薄膜性能的影响

Cu₂ZnSnS₄(CZTS)薄膜因其元素储量高、较佳的光学带隙、优异的电学性能等优势而得到广泛关注。以硝酸铋为铋源、乙酸钠为钠源,采用溶胶-凝胶法制备Na-Bi掺杂的CZTS薄膜。研究Na-Bi共掺对CZTS薄膜的物相结构、微观形貌、光学性能以及光电性能的影响。结果表明,制备的薄膜为锌黄锡矿结构。Na和Bi元素的掺入对薄膜的微观形貌影响较大。固定Na的原子数分数为1%,随着Bi元素原子数分数的增加,薄膜的晶粒尺寸先增大后减小,均匀性逐渐提高,光敏性先增大后减小,光学带隙逐渐增大。当Na和Bi原子数分数分别为1%和0.5%时,薄膜的光学带隙为1.42 eV,光敏性最佳为1.17。     

Cu2SnS3薄膜的制备及性能研究

采用LBL(layer-by-layer)法制备了Cu2SnS3薄膜.即首先采用电化学方法在SnO2衬底上制备SnS薄膜,然后又在其上用化学沉积法制备CuS薄膜,最后进行退火处理得到厚度约为960 nm的Cu2SnS3薄膜.探讨了薄膜的制备机理、生长速度、结构和光学特性.制备的薄膜为多晶(Cu2SnS3)72z(三斜或假单斜晶系)结构,其直接光学带隙约为1.05 eV.     

Cu掺杂ZnO薄膜的结构及发光特性

采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了不同Cu掺杂量的ZnO薄膜。用显微镜和X射线衍射(XRD)研究了Cu掺杂对ZnO薄膜形貌和微结构的影响。结果表明,制备得到的ZnO薄膜具有应变小和c轴择优取向。室温下测量了样品Zn1-xCuxO的光致发光(PL)谱,发现所有样品的PL谱中均观察到435nm左右的蓝光发光带,发光带强度与Cu的掺杂量有关;当x=0.06时,Zn1-xCuxO薄膜的PL谱中出现了较强的蓝光发射。分析了掺杂量对发光性能的影响,并对样品的发光机制进行了探讨,推断出蓝光峰来源于电子由导带底到锌空位(VZn)能级的跃迁及锌填隙(Zni)能级到价带顶的跃迁,它们可通过改变Cu的掺杂量予以控制。     

溶胶-凝胶旋涂法制备ITO薄膜

以InCl_3和SnCl_4·5H_2O为主要原料,采用溶胶-凝胶法和旋转涂膜工艺,在普通玻璃基片上制备掺锡氧化铟(ITO)纳米透明导电薄膜。应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对薄膜进行表征;研究了不同热处理温度、热处理时间及不同旋转速度对薄膜形态和结构的影响。结果表明,采用溶胶-凝胶旋涂法制备的ITO薄膜是由立方相纳米颗粒构成,随涂层增加,薄膜表面变得平滑。随热处理温度的提高或时间的延长,薄膜由非晶态逐渐转化为良好的晶态薄膜。     

LBL法制备Cu3SbS4薄膜

针对水溶液化学沉积法沉积过程复杂且难于控制的缺点,利用LBL(layer-by-layer)法,在玻璃基片上制备出了Cu3SbS4薄膜。即首先在玻璃基片上沉积Sb2S3薄膜,然后再在其上制备CuS薄膜,最后进行退火处理。探讨了薄膜的制备机理、生长速度、结构特性和光学特性。制备的薄膜为多晶Cu3SbS4(四方晶系)结构,厚度为344nm,直接光学带隙约为0.47eV。     

ITO玻璃衬底上PLZT铁电薄膜的制备与电性能

用sol-gel法在掺Sn的In2O3导电透明膜(ITO)衬底上,制备了La掺杂的PbZr0.5Ti0.5O3(PLZT)铁电薄膜。研究了La掺杂量对薄膜的铁电、介电和漏电性质的影响。结果表明,x(La)为5%的PLZT薄膜经650℃退火,有优良的铁电特性,外加15V电压下,剩余极化强度为35.4×10–6C/cm2,矫顽场强为111×103V/cm。100kHz时的εr和tgδ分别为984和0.13。在外加电场小于9V时,薄膜的漏电流密度不超过10–8A/cm2。     

高频应用的NiZn铁氧体磁性能影响因素研究

讨论了Fe2O3、Co2O3、烧结温度对高频应用的NiZn铁氧体磁性能的影响,实验研究了Fe2O3、Co2O3和烧结温度对起始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs、矫顽力Hc及样品密度d的影响规律.结果发现,当x(Fe2 O3)=45％～49％时,μi从11单调增加到17,材料的B.从176 mT单调增加到223 mT;当w(Co2O3)=0.4％～2.0％时,μi从20单调降低到11;烧结温度为1 040～1 120℃时,μi从12增加到19,Hc从1 543 A/m降低到926 A/m,d从4.97 g/cm3增加到了5.12 g/cm3.最后,得到性能较好的高频应用NiZn铁氧体Ni0.96 Zn0.04Fe1.88O4(添加w(Co2 O3)=0.8％,w(CuO)=3％,1 080℃下烧结),μ1=11,Bs=195 mT,Hc=1 238 A/m,d=4.82 g/cm3.     

掺Al对ZnO薄膜结构和光电性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺在普通玻璃片上制备了ZnO∶Al薄膜。通过XRD、UV透射谱和电学测试等分析方法研究了掺Al对薄膜的组织结构和光电性能的影响。分析表明:所制备的薄膜具有c轴择优取向,随着掺Al浓度的增加,(002)峰向低角度移动,峰强逐渐减弱。薄膜电阻率随掺Al浓度变化,当掺Al浓度为1.5%(摩尔分数),薄膜电阻率降至6.2×10-4Ω·cm。掺Al量的增加同时使得薄膜的禁带宽度变大,光吸收边出现蓝移现象。     

Cu掺杂对TaN薄膜的电性能影响研究

采用反应直流磁控溅射法在镍锌铁氧体基片上制备Cu掺杂的TaN薄膜。通过调节氮流量,研究了不同氮流量下Cu掺杂对TaN薄膜电性能的影响。由XRD结果可见,TaN薄膜中掺杂Cu可在2θ=54°出现Cu3N相,在2θ=57°出现CuN6相。氮流量的增加造成的结果:Cu掺杂的TaN薄膜厚度逐渐减小,薄膜的方阻和电阻温度系数(TCR)绝对值均增加。与无Cu掺杂的TaN薄膜的方阻和TCR作了比较,发现TaN薄膜掺杂Cu可有效改善薄膜的方阻和TCR。     

PLT晶种层对PLZT薄膜介电性能的影响

采用sol-gel工艺,以钛酸铅镧(PLT)作为晶种层,在Pt/TiO2/Si基板上,制备了锆钛酸铅镧(PLZT)薄膜。研究了有晶种层的PLZT薄膜的结晶温度及介电性能。结果表明:引入PLT晶种层的PLZT薄膜,在600℃热处理可得到良好的钙钛矿结构,比无晶种层薄膜降低了约100℃;其相对介电常数为1177(1 kHz),提高约60%,介质损耗为0.10～0.13,降低幅度最高可达40%～50%。     

Influence of Nanocrystallization on Magnetic Properties of the Co-Based Alloys Thin Films

Since Yoshizawa et al found iron-basednanocrystalline soft magnetic materials in 1988[1],nanocrystalline soft magnetic thin films have attractedmuch attention due to their wide applications.According to the random anisotropy model proposedby Herzer[2,3], as grain size is smaller than theexchange correlation length, coercivity andpermeability will be proportional and inverselyproportional to the grain size to sixth power,respectively. Therefore, in order to reach excellent softmagnetic properti…     

掺Al对ZnO薄膜发光性能的调控作用

采用溶胶-凝胶法，在玻璃上制备了不同掺Al浓度的ZnO薄膜。x射线衍射（XRD）结果表明，所制备的薄膜具有c轴择优取向，随着掺Al浓度的增加，（002）峰向低角移动，峰强逐渐减弱。探讨了掺Al对ZnO薄膜发光性能的调控作用，薄膜的透射谱表明：通过改变掺Al浓度，可以提高ZnO薄膜的紫外光透过率，使其吸收边向短波长方向的移动被控制在一定的范围内，从而使薄膜禁带宽度连续可凋；薄膜的光致发光（PL）谱显示：纯ZnO薄膜的PL谱是由紫外激子发光和深能级缺陷发光组成，通过掺Al有助于减少薄膜的缺陷，减弱深能级的缺陷发光，同时紫外带边发射的峰位向高能侧蓝移，与吸收边缘移动的结果相吻合，由紫外发光峰位获得的光禁带与通过透射谱拟合得到的光禁带基本一致。     

Cr离子取代Co2Z六角铁氧体的磁特性研究

采用固相反应法制备了Cr离子取代的Co2Z平面六角结构(Sr3Co2Fe24-xCrxO41)软磁铁氧体,并对其磁特性进行了研究。分析了样品的物相组成,并计算了样品的晶格常数;用扫描电镜分析了样品的形貌特征;测试了样品的磁滞回线。实验结果表明,掺杂Cr离子后,晶格常数变化不大,当Cr取代量x≥0.3时,Z相开始分解;在x≤0.2时,随着x的提高,样品的饱和磁化强度(Ms〖WTBZ〗)逐渐增加;当x＞0.2时,随着x的增加,样品的饱和磁化强度减小。由此可见,通过掺入适量的Cr离子可以提高Z型六角铁氧体的磁特性。     

膜厚对氧化钒薄膜结构和光学性质的影响

利用真空热蒸发在石英基片上制备了不同厚度的氧化钒薄膜, 研究厚度对薄膜的结构、形貌和光学特性的影响。薄膜的结构由X射线衍射(XRD)仪和拉曼(Raman)光谱仪测得, 表面形貌用原子力显微镜(AFM)观测。利用分光光度计测量薄膜的光学透射率, 并且采用Forouhi-Bloomer模型与修正的德鲁德(Drude)自由电子模型相结合的方法拟合透射率来确定薄膜的折射率、消光系数和带隙。结果表明, 热蒸发的氧化钒薄膜呈非晶态, 薄膜的主要成分为五氧化二钒, 且含有少量的二氧化钒。薄膜表面的颗粒粘结在一起, 随着薄膜厚度的增加, 薄膜表面粗糙度以及颗粒尺寸变小, 膜层表面平整度越来越好, 颗粒之间的空隙变小, 导致折射率随膜厚的增加而增大, 消光系数减小。另外, 随着薄膜厚度从200 nm增加到450 nm, 光学带隙从2.67 eV减小到2.45 eV。